KR101637450B1 - Boil-Off Gas Treatment System For Ship - Google Patents

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Abstract

선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 선박의 증발가스 처리 시스템은, LNG 저장탱크가 마련되어 LNG를 저장 및 운반하는 선박의 증발가스 처리 시스템에 있어서, 상기 선박의 연료로 사용되는 LNG가 저장되는 연료탱크; 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스(Boil-Off Gas) 및 상기 선박의 외부로 LNG를 하역시 반송되는 증발가스를 압축하는 압축기; 상기 압축기의 하류로부터 상기 선박의 연료소비처로 연결되어 압축된 상기 증발가스를 연료로 공급하는 연료공급라인; 상기 연료공급라인으로부터 분기되어 연료로 공급되고 남는 증발가스를, 상기 압축기로 도입될 증발가스와 열교환으로 냉각시켜 재액화하여 상기 LNG 저장탱크에 저장하는 재액화라인; 및 상기 재액화라인으로부터 분기되며 재액화되지 않은 증발가스를 상기 연료탱크의 하부로 공급하는 가스분리라인을 포함하는 것을 특징으로 한다. A system and method for treating an evaporative gas of a ship are disclosed. The present invention also provides an evaporative gas treatment system for a ship that stores and transports LNG with an LNG storage tank, comprising: a fuel tank storing LNG used as fuel for the ship; A compressor for compressing a boil-off gas generated in the LNG storage tank and an evaporative gas transferred when the LNG is unloaded to the outside of the ship; A fuel supply line connected to the fuel consuming destination of the ship from the downstream of the compressor and supplying the compressed evaporated gas as fuel; A re-liquefaction line for re-liquefying the evaporation gas, which is branched from the fuel supply line and supplied as fuel, to the evaporation gas to be introduced into the compressor by heat exchange with the evaporation gas to be stored in the LNG storage tank; And a gas separation line which is branched from the redistribution line and supplies the evaporated gas not re-liquefied to the lower portion of the fuel tank.

Description

선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법{Boil-Off Gas Treatment System For Ship}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boil-

본 발명은 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스(Boil-Off Gas) 및 선박의 외부로 LNG를 하역시 반송되는 증발가스를 선내 연료소비처의 연료로 공급하고, 잔량은 재액화하여 저장하면서, 재액화되지 않은 가스는 연료탱크의 하부로 주입하여 처리하는, 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법에 관한 것이다. [0001] The present invention relates to a system and a method for treating an evaporative gas of a ship, and more particularly, to a system and method for treating an evaporative gas of a ship, which comprises a boil- And the remaining amount is re-liquefied and stored, while the non-re-liquefied gas is injected into the lower portion of the fuel tank for processing.

근래, LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다. 액화가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는, 액화된 상태로 액화가스 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. LNG나 LPG 등의 액화가스는 천연가스 혹은 석유가스를 극저온(LNG의 경우 대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태일 때보다 그 부피가 대폭적으로 감소되므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.In recent years, consumption of liquefied gas such as LNG (Liquefied Natural Gas) and LPG (Liquefied Petroleum Gas) has been rapidly increasing worldwide. The liquefied gas is transported in a gaseous state via land or sea gas piping, or is transported to a distant consumer site stored in a liquefied gas carrier in a liquefied state. Liquefied gas such as LNG or LPG is obtained by cooling natural gas or petroleum gas at a very low temperature (approximately -163 ° C. in the case of LNG), and its volume is significantly reduced compared to when it is in a gaseous state, .

LNG 운반선 등의 액화가스 운반선은, 액화가스를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 이 액화가스를 하역하기 위한 것이며, 이를 위해, 액화가스의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히, '화물창'이라 함)를 포함한다.The liquefied gas carrier, such as an LNG carrier, is used to load the liquefied gas with the liquefied gas and then to the sea to unload the liquefied gas to the onshore site. For this purpose, a storage tank capable of withstanding the extremely low temperature of the liquefied gas ).

이와 같이 극저온 상태의 액화가스를 저장할 수 있는 저장탱크가 마련된 해상 구조물의 예로서는 액화가스 운반선 이외에도 LNG RV (Regasification Vessel)와 같은 선박이나 LNG FSRU (Floating Storage and Regasification Unit), LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Off-loading), BMPP (Barge Mounted Power Plant)와 같은 구조물 등을 들 수 있다.Examples of maritime structures having storage tanks capable of storing liquefied gas at cryogenic temperatures include ships such as LNG RV (Regasification Vessel), LNG FSRU (Floating Storage and Regasification Unit), LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Off-loading, and Barge Mounted Power Plant (BMPP).

본 명세서에서 선박이란, LNG 운반선과 같은 액화가스 운반선, LNG RV 등의 선박을 비롯하여, LNG FPSO, LNG FSRU, BMPP 등의 해양 구조물까지도 모두 포함하는 개념이다.In this specification, a vessel is a concept including a liquefied gas carrier such as an LNG carrier, a ship such as an LNG RV, and an offshore structure such as an LNG FPSO, an LNG FSRU, and a BMPP.

천연가스의 액화온도는 상압에서 약 -163℃의 극저온이므로, LNG는 그 온도가 상압에서 -163℃ 보다 약간만 높아도 증발된다. 종래의 LNG 운반선의 경우를 예를 들어 설명하면, LNG 운반선의 LNG 저장탱크는 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열이 LNG에 지속적으로 전달되므로, LNG 운반선에 의해 LNG를 수송하는 도중에 LNG가 LNG 저장탱크 내에서 지속적으로 기화되어 LNG 저장 탱크 내에 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)가 발생한다.Since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of about -163 ° C at normal pressure, LNG is evaporated even if its temperature is slightly higher than -163 ° C at normal pressure. For example, in the case of a conventional LNG carrier, the LNG storage tank of the LNG carrier is heat-treated, but since the external heat is continuously transferred to the LNG, LNG is transported by the LNG carrier, The LNG storage tank is constantly vaporized and boil-off gas (BOG) is generated in the LNG storage tank.

발생된 증발가스는 저장탱크 내의 압력을 증가시키며 선박의 요동에 따라 액화가스의 유동을 가속시켜 구조적인 문제를 야기시킬 수 있기 때문에, 증발가스의 발생을 억제할 필요가 있다.The generated evaporation gas increases the pressure in the storage tank and accelerates the flow of the liquefied gas in accordance with the shaking motion of the ship, which may cause a structural problem, so it is necessary to suppress the generation of the evaporation gas.

종래, 액화가스 운반선의 저장탱크 내에서의 증발가스를 억제 및 처리하기 위해, 증발가스를 저장탱크의 외부로 배출시켜 소각해 버리는 방법, 증발가스를 저장탱크의 외부로 배출시켜 재액화 장치를 통해 재액화시킨 후 다시 저장탱크로 복귀시키는 방법, 선박의 추진기관에서 사용되는 연료로서 증발가스를 사용하는 방법, 저장탱크의 내부압력을 높게 유지함으로써 증발가스의 발생을 억제하는 방법 등이 단독으로 혹은 복합적으로 사용되고 있었다.BACKGROUND ART [0002] Conventionally, in order to suppress and treat evaporation gas in a storage tank of a liquefied gas carrier, a method of discharging evaporation gas to the outside of the storage tank and incinerating it, a method of discharging evaporation gas to the outside of the storage tank, A method of returning to the storage tank after re-liquefying, a method of using evaporation gas as fuel used in a propulsion engine of the ship, a method of suppressing the generation of evaporation gas by keeping the internal pressure of the storage tank high, Have been used in combination.

증발가스 재액화 장치가 탑재된 종래의 선박의 경우, 저장탱크의 적정 압력 유지를 위해 저장탱크 내부의 증발가스를 저장탱크 외부로 배출시켜 재액화 장치를 통해 재액화시키게 된다. 이때, 배출된 증발가스는 냉동 사이클을 포함하는 재액화 장치에서 초저온으로 냉각된 냉매, 예를 들어 질소, 혼합냉매 등과의 열교환을 통해 재액화된 후 저장탱크로 복귀된다.In the case of a conventional ship equipped with an evaporation gas remelting device, the evaporation gas inside the storage tank is discharged to the outside of the storage tank and re-liquefied through the re-liquefaction device in order to maintain an appropriate pressure of the storage tank. At this time, the discharged evaporated gas is re-liquefied through a heat exchange with a refrigerant cooled at a cryogenic temperature, for example, nitrogen, mixed refrigerant, etc., in a liquefaction device including a refrigeration cycle, and then returned to the storage tank.

도 1에는 종래 LNG를 연료로 사용하는 추진시스템을 탑재한 LNG 운반선의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였다. 도 1에 도시된 바와 같이 이러한 시스템에서는, 재액화 설비를 설치하지 않고 증발가스 압축기(10)와 가열기(20)로 증발가스를 처리한 후 추진시스템에 연료로서 공급하여 증발가스를 소비하였다. 그러나 이 경우 엔진의 연료 필요량이 증발가스의 발생량보다 적을 때는 증발가스를 가스연소기(GCU; Gas Combustion Unit)에서 연소시켜 버리거나, 벤트마스트(30)로 보내 대기중으로 버릴(venting) 수밖에 없는 문제가 있다.FIG. 1 schematically shows an evaporative gas treatment system of an LNG carrier equipped with a propulsion system using conventional LNG as fuel. As shown in FIG. 1, in this system, the evaporative gas compressor 10 and the heater 20 process the evaporative gas without installing the liquefaction facility, and then supply the evaporative gas to the propulsion system to consume the evaporative gas. However, in this case, when the amount of fuel required by the engine is less than the amount of evaporated gas, there is a problem that the evaporated gas is burned in a gas combustion unit (GCU) or sent to the vent mast 30 for venting .

결국, 저장탱크로부터 자연적으로 발생하는 증발가스를 비롯하여 액화가스를 효율적으로 처리하기 위한 시스템 및 방법에 대한 연구 개발이 지속적으로 이루어질 필요가 있다.As a result, there is a need to continuously research and develop systems and methods for efficiently treating liquefied gases, including evaporation gases that naturally occur from storage tanks.

저장탱크에서 발생하는 증발가스를 낭비하지 않기 위하여 재액화시키는 경우, 재액화를 위한 냉매가 필요하고, 냉매 사이클이 마련되어야 한다. 별도의 냉매 사이클을 마련하는 것은 설비 및 운영 비용이 늘어나고, 선내 공간 효율을 떨어뜨린다는 문제가 있다. In the case of re-liquefaction in order not to waste the evaporation gas generated in the storage tank, a refrigerant for re-liquefaction is required, and a refrigerant cycle should be provided. The provision of a separate refrigerant cycle has the problem of increased facility and operating costs and in-line space efficiency.

이러한 점을 감안하여 등록특허 제10-1319364에서는 LNG를 연료로 사용하는 선박의 경우에, 연료로 공급되는 LNG를 냉매로 하여, 증발가스를 재액화시키는 기술이 제시되었다. In view of this point, Japanese Patent Registration No. 10-1319364 discloses a technique of re-liquefying evaporated gas by using LNG supplied as fuel as a fuel in the case of a ship using LNG as fuel.

이러한 기술은 별도의 냉매 사이클을 필요로 하지 않는 점에서 설비 및 운영 비용을 절감할 수 있으나, LNG 연료 소비량이 적은 경우 증발가스를 재액화시키기 위한 충분한 냉매가 공급될 수 없다는 문제가 있다. 특히 선박 운항시보다 액체화물의 선적 시에 많은 증발가스가 발생하는데, 선적 시에는 일반적으로 선박이 추진하지 않아 LNG 연료 소비량이 적거나 없을 수 있으므로 증발가스를 처리하기 어려운 문제가 있다. This technology does not require a separate refrigerant cycle to reduce equipment and operating costs, but has a problem that sufficient refrigerant can not be supplied to re-liquefy the evaporated gas when the LNG fuel consumption is low. Especially, a lot of evaporation gas is generated at the time of shipment of liquid cargo than at the time of ship operation, and there is a problem that it is difficult to process the evaporated gas because the ship does not generally propel the shipment and there is little or no consumption of LNG fuel.

다른 기술로는 LNG 저장탱크를 압력용기로 마련하여, 운항 중 발생하는 증발가스를 탱크에 보유하는 방법이 있다. 그러나 대량의 증발가스를 저장하기 위해서는 탱크의 설계 압력이 매우 높아야 하므로 저장탱크의 제작 비용이 상승하여 경제성이 떨어지는 문제가 있다. Another technique is to provide the LNG storage tank as a pressure vessel and to hold the evaporation gas generated during the operation in the tank. However, in order to store a large amount of evaporated gas, the design pressure of the tank must be very high, so that the manufacturing cost of the storage tank rises and the economical efficiency deteriorates.

특히 LNG 운반선 또는 공급선의 LNG 저장탱크로부터 선박 외부로 LNG를 하역하여 공급하는 경우, LNG를 공급받는 설비의 저장탱크에서는 다량의 증발가스가 발생하게 되는데, 별도의 증발가스 처리 설비를 갖추지 않은 경우에는 증발가스를 반송하여 LNG 운반선이나 공급선에서 처리하게 된다. 이 경우 선박에서 처리해야 할 증발가스의 양은 더욱 많아진다. In particular, when LNG is loaded and unloaded from the LNG storage tank of the LNG carrier or the supply line to the outside of the ship, a large amount of evaporative gas is generated in the storage tank of the equipment receiving the LNG. And the evaporation gas is transported to the LNG carrier or the supply line. In this case, the amount of evaporative gas to be treated on the ship is further increased.

본 발명은 이러한 문제들을 해결하면서 저장탱크에서 발생하는 증발가스 및 하역시 반송되는 증발가스를 선박에서 효과적이고 경제적으로 처리할 수 있는 시스템 및 방법을 제안하고자 한다.The present invention proposes a system and a method for efficiently and economically processing evaporative gas generated in a storage tank and evaporative gas returned from an unloading vessel while solving these problems.

본 발명의 일 측면에 따르면, LNG 저장탱크가 마련되어 LNG를 저장 및 운반하는 선박의 증발가스 처리 시스템에 있어서, According to an aspect of the present invention, there is provided an evaporative gas treatment system for a ship having an LNG storage tank for storing and transporting LNG,

상기 선박의 연료로 사용되는 LNG가 저장되는 연료탱크; A fuel tank for storing LNG used as fuel for the ship;

상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스(Boil-Off Gas) 및 상기 선박의 외부로 LNG를 하역시 반송되는 증발가스를 압축하는 압축기; A compressor for compressing a boil-off gas generated in the LNG storage tank and an evaporative gas transferred when the LNG is unloaded to the outside of the ship;

상기 압축기의 하류로부터 상기 선박의 연료소비처로 연결되어 압축된 상기 증발가스를 연료로 공급하는 연료공급라인; A fuel supply line connected to the fuel consuming destination of the ship from the downstream of the compressor and supplying the compressed evaporated gas as fuel;

상기 연료공급라인으로부터 분기되어 연료로 공급되고 남는 증발가스를, 상기 압축기로 도입될 증발가스와 열교환으로 냉각시켜 재액화하여 상기 LNG 저장탱크에 저장하는 재액화라인; 및A re-liquefaction line for re-liquefying the evaporation gas, which is branched from the fuel supply line and supplied as fuel, to the evaporation gas to be introduced into the compressor by heat exchange with the evaporation gas to be stored in the LNG storage tank; And

상기 재액화라인으로부터 분기되며 재액화되지 않은 증발가스를 상기 연료탱크의 하부로 공급하는 가스분리라인을 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템이 제공된다. And a gas separation line which is branched from the refilling line and supplies the unrefiltered evaporation gas to the lower portion of the fuel tank.

바람직하게는 시스템은, 상기 재액화라인에 마련되며 상기 압축기에서 압축된 상기 증발가스를 상기 압축기로 도입될 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 재액화기와, 상기 재액화기의 하류에 마련되어 압축 및 냉각된 상기 증발가스를 단열팽창시키는 팽창수단과, 상기 재액화기 및 팽창수단을 거쳐 재액화된 LNG를 공급받아 기액분리하는 기액분리기를 더 포함할 수 있다. Preferably, the system further comprises: a re-liquidator provided in the re-liquefaction line for cooling the evaporated gas compressed in the compressor by heat exchange with a vapor to be introduced into the compressor; Liquid separator for supplying the LNG that has been re-liquefied through the re-liquidator and the expansion means to the gas-liquid separator for gas-liquid separation.

바람직하게는 시스템은, 상기 LNG 저장탱크의 상부로부터 상기 압축기로 연결되는 증발가스 공급라인과, 상기 연료탱크로부터 상기 증발가스 공급라인으로 연결되어, 상기 연료탱크에서 발생하는 증발가스를 상기 압축기로 공급하는 연료가스 공급라인과, 상기 LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 상기 선박의 외부로 하역하는 벙커링 라인과, 상기 벙커링 라인을 통해 LNG를 하역시 발생하는 증발가스를 반송하여 상기 증발가스 공급라인으로 공급하는 증발가스 반송라인을 더 포함할 수 있다. Preferably, the system further comprises: an evaporative gas supply line connected from the top of the LNG storage tank to the compressor; and an evaporative gas supply line connected from the fuel tank to the evaporative gas supply line for supplying evaporative gas generated in the fuel tank to the compressor A bunker line for unloading the LNG stored in the LNG storage tank to the outside of the vessel, and an evaporation gas generated when the LNG is unloaded through the bunkering line to supply the LNG to the evaporation gas supply line And may further include an evaporation gas return line.

바람직하게는 시스템은, 상기 연료가스 공급라인에 마련되어 상기 연료탱크에서 발생하는 증발가스를 감압하는 감압장치를 더 포함하며, 상기 연료탱크는 압력용기로 마련되고, 상기 가스분리라인을 통해 상기 연료탱크로 공급되는 가스의 적어도 일부는 상기 연료탱크 하부의 LNG와 열교환으로 재응축(re-condensing)될 수 있다. Preferably, the system further includes a decompression device provided in the fuel gas supply line to decompress the evaporation gas generated in the fuel tank, wherein the fuel tank is provided as a pressure vessel, May be re-condensed by heat exchange with the LNG below the fuel tank.

바람직하게는, 상기 재액화라인에서 상기 재액화기의 상류에 마련되며 상기 압축기에서 압축된 증발가스를 냉각하는 냉각기를 더 포함할 수 있다. Preferably, the refrigerator further comprises a cooler provided upstream of the re-liquefier in the refill liner and cooling the evaporated gas compressed in the compressor.

본 발명의 다른 측면에 따르면, LNG 저장탱크가 마련되어 LNG를 저장 및 운반하는 선박의 증발가스 처리 방법에 있어서, According to another aspect of the present invention, there is provided a method of treating an evaporative gas of a ship having an LNG storage tank and storing and conveying LNG,

1) 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스(Boil-Off Gas) 및 상기 선박의 외부로 LNG를 하역시 반송되는 증발가스를 압축하는 단계; 1) compressing a boil-off gas generated in the LNG storage tank and an evaporative gas transferred when the LNG is unloaded to the outside of the ship;

2) 압축된 상기 증발가스를 선박의 연료소비처에 연료로 공급하는 단계; 2) supplying the compressed evaporated gas as fuel to a fuel consuming place of the ship;

3) 연료로 공급되고 남은 압축된 상기 증발가스를 압축 전의 증발가스와 열교환시켜 냉각시키는 단계; 및3) cooling the remaining compressed evaporated gas supplied as fuel by heat exchange with the evaporated gas before compression; And

4) 냉각된 후 팽창된 증발가스를 기액분리하여 액상의 LNG는 상기 LNG 저장탱크로 저장하고, 기체는 상기 선박의 연료로 사용되는 LNG가 저장되는 연료탱크의 하부로 공급하는 단계를 포함하는 선박의 증발가스 처리 방법이 제공된다.4) a step of gas-liquid separating the expanded evaporated gas after cooling to store the LNG in the liquid state as the LNG storage tank and supplying the gas to the lower part of the fuel tank where the LNG used as the fuel of the ship is stored; Is provided.

바람직하게는, 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스의 양이 상기 선박의 연료소비처에서의 연료필요량보다 적으면, 상기 연료탱크에 저장된 LNG 및 상기 연료탱크에서 발생하는 증발가스를 상기 연료소비처로 공급할 수 있다. Preferably, when the amount of evaporative gas generated in the LNG storage tank is smaller than the required amount of fuel in the fuel consuming place of the ship, the LNG stored in the fuel tank and the evaporative gas generated in the fuel tank are supplied to the fuel consuming place .

본 발명의 선박의 증발가스 처리 시스템에서는 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스(Boil-Off Gas) 및 선박의 외부로 LNG를 하역시 반송되는 증발가스를 선내 연료소비처의 연료로 공급하고, 남은 증발가스는 재액화하여 저장하면서, 재액화되지 않은 가스는 연료탱크의 하부로 주입하여 처리한다. 특히 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스의 양이 선박의 연료소비처에서의 연료필요량보다 적으면, 연료탱크에 저장된 LNG 및 연료탱크에서 발생하는 증발가스를 연료소비처로 공급할 수 있도록 한다. The boil-off gas generated from the LNG storage tank and the evaporative gas returned when the LNG is unloaded from the ship are supplied as fuel for the in-vessel fuel consumption source in the ship's evaporative gas processing system of the present invention, The liquefied gas is injected into the lower portion of the fuel tank and processed. In particular, if the amount of evaporative gas generated in the LNG storage tank is less than the fuel requirement at the fuel consumption point of the ship, the LNG stored in the fuel tank and the evaporative gas generated in the fuel tank can be supplied to the fuel consuming place.

이와 같은 시스템을 통해 선박의 LNG 저장탱크에서 발생하는 다량의 증발가스 및 반송된 증발가스를 선내 엔진 등 연료소비처에 연료로 공급하여 활용할 수 있다. 또한 증발가스의 발생량이 많은 때에는 이를 가압한 후 압축된 증발가스 중 일부는 선박의 연료소비처에 연료로 공급하고, 압축된 증발가스 중 나머지는 저장탱크로부터 새롭게 배출되거나 반송되어 압축되기 전의 증발가스의 냉열로 액화시켜 저장탱크로 복귀시킬 수 있다. 이와 같이 별도의 냉매 사이클을 마련하지 않고도 효과적으로 증발가스를 재액화할 수 있어, 재액화를 위한 설비 및 운영 비용을 절감하고, 선내 공간확보에 기여하면서, 액체화물의 수송효율을 높일 수 있다. Through such a system, it is possible to supply a large amount of evaporated gas generated from the LNG storage tank of the ship and the returned evaporated gas as fuel to the fuel consuming place such as the inboard engine. In addition, when the amount of generated evaporation gas is large, some of the compressed evaporated gas after pressurizing is supplied as fuel to the fuel consuming place of the ship, and the remainder of the compressed evaporated gas is newly discharged or transported from the storage tank, It can be liquefied by cold heat and returned to the storage tank. As described above, the evaporation gas can be re-liquefied effectively without providing a separate refrigerant cycle, thereby reducing equipment and operation cost for re-liquefaction, contributing to the space inside the ship, and enhancing the transportation efficiency of the liquid cargo.

특히 압력용기로 된 별도의 연료탱크의 하부로, 액화되지 않은 가스를 공급하여, 연료탱크 하부의 LNG에 녹여 압력상승이 완만하게 이루어지게 하고, 연료탱크의 설계압력을 낮게 하면서도, 안전하게 증발가스를 보유할 수 있게 한다.Especially, the un-liquefied gas is supplied to the lower part of the separate fuel tank made of the pressure vessel to dissolve in the LNG below the fuel tank so that the pressure rise is gentle and the pressure of the fuel tank is lowered. .

도 1은 종래 LNG를 연료로 사용하는 추진시스템을 탑재한 LNG 운반선의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시한다.
1 schematically shows an evaporative gas treatment system of an LNG carrier equipped with a propulsion system using conventional LNG as a fuel.
FIG. 2 schematically shows an evaporative gas treatment system for a ship in accordance with an embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(S)의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였다. 2 schematically shows an evaporative gas treatment system of a vessel S according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예의 증발가스 처리 시스템은, LNG 저장탱크(CT)가 마련되어 LNG를 저장 및 운반하는 선박(S)의 증발가스 처리 시스템으로서, 선박(S)의 연료로 사용되는 LNG가 저장되는 연료탱크(FT)와, LNG 저장탱크(CT)에서 발생하는 증발가스(Boil-Off Gas) 및 선박(S)의 외부로 LNG를 하역시 반송되는 증발가스를 압축하는 압축기(100)와, 압축기(100)의 하류로부터 선박(S)의 연료소비처(E)로 연결되어 압축된 증발가스를 연료로 공급하는 연료공급라인(FL)과, 연료공급라인(FL)으로부터 분기되어 연료로 공급되고 남는 증발가스를, 압축기(100)로 도입될 증발가스와 열교환으로 냉각시켜 재액화하여 상기 LNG 저장탱크(CT)에 저장하는 재액화라인(RL)과, 재액화라인(RL)으로부터 분기되며 재액화되지 않은 증발가스를 연료탱크(FT)의 하부로 공급하는 가스분리라인(DL)을 포함한다. 2, the evaporative gas processing system of the present embodiment is an evaporative gas processing system of a vessel S provided with an LNG storage tank CT for storing and conveying LNG, A boil-off gas generated in the LNG storage tank CT and a compressor 100 for compressing the evaporated gas transported when the LNG is unloaded to the outside of the ship S A fuel supply line FL connected to the fuel consuming destination E of the ship S from the downstream of the compressor 100 and supplied with the compressed evaporative gas as fuel; A re-liquefaction line (RL) for cooling the remaining evaporation gas supplied to the compressor (100) by heat exchange with the evaporation gas to be introduced into the compressor (100) and storing the re-liquefied gas in the LNG storage tank (CT) And a gas fraction supplying the lower portion of the fuel tank (FT) And a liner (DL).

LNG 저장탱크(CT)의 상부로부터 압축기(100)로는 증발가스 공급라인(BL)이 연결되고, 연료탱크(FT)에서 발생하는 증발가스를 압축기(100)로 공급할 수 있도록 연료가스 공급라인(FGL)이 연료탱크(FT)로부터 증발가스 공급라인(BL)으로 연결된다. A vapor gas supply line BL is connected to the compressor 100 from an upper portion of the LNG storage tank CT and is connected to a fuel gas supply line FGL Is connected from the fuel tank FT to the evaporation gas supply line BL.

LNG 저장탱크(CT)에 저장된 LNG는 벙커링 라인(SL)을 따라 선박(S)의 외부로 하역하게 되고, 벙커링 라인(SL)을 통해 LNG를 하역시 발생하는 증발가스를 반송하여 증발가스 공급라인(BL)으로 공급하기 위한 증발가스 반송라인(RTL)이 마련된다. The LNG stored in the LNG storage tank CT is unloaded to the outside of the ship S along the bunkering line SL and transports the evaporation gas generated when the LNG is unloaded through the bunkering line SL, And the evaporation gas return line RTL for supplying the evaporated gas to the evaporation source line BL.

본 실시예의 선박(S)은 LNG를 저장 및 운송하여, 선박(S) 외부로 공급할 수 있는 선박(S)으로 예를 들어 LNG 운반선, LNG 공급선, LNG 벙커링 선박일 수 있다. 선박의 외부라 함은 예를 들어 해상 또는 육상의 터미널이나, LNG를 연료로 사용하여 추진하는 선박(LNG Fueled Ship, LFS)일 수 있다. LFS에는 LNG를 공급받아 저장할 수 있는 연료저장용 탱크(LFT)가 마련되지만, LFS에는 별도의 증발가스 처리 시스템이 갖추어져 있지 않을 수도 있다. LNG를 LFS의 연료저장용 탱크로 하역하게 되면 온도 및 압력 변화 등에 의해 다량의 증발가스가 발생하게 되는데, 벙커링 시 발생하는 증발가스는 LNG를 공급한 벙커링 선박으로 반송하여 처리할 수 있다. The ship S of this embodiment is a ship S that can store and transport LNG and supply it to the outside of the ship S, for example, an LNG carrier, an LNG supply line, and an LNG bunkering ship. The ship's exterior may be, for example, a terminal on the sea or onshore, or a vessel powered by LNG as fuel (LNG Fueled Ship, LFS). The LFS is equipped with a fuel storage tank (LFT) capable of receiving and storing LNG, but the LFS may not have a separate evaporative gas treatment system. When the LNG is unloaded to the LFS fuel storage tank, a large amount of evaporation gas is generated due to temperature and pressure changes. The evaporation gas generated during the bunkering can be returned to the bunker vessel supplied with LNG.

LNG를 하역하는 동안에는 선박(S)의 추진 엔진이 구동되지 않는 등으로, 선내 연료소비처(E)의 연료필요량이 적은데, 반송되는 증발가스를 비롯하여 발생하는 증발가스의 양은 많을 수 있으므로, 본 실시예의 시스템에서는 연료로 공급하고 남은 증발가스를 재액화하여 LNG 저장탱크(CT)에 재저장하고, 액화되지 않은 가스는 연료탱크(FT)로 공급하여 연료로 추후 사용할 수 있도록 한다. The propelling engine of the ship S is not driven during the unloading of the LNG, so that the amount of fuel required for the in-vessel fuel consuming destination E is small. However, since the amount of evaporative gas generated including the evaporated gas being conveyed may be large, The system re-liquefies the remaining evaporation gas supplied by the fuel and restores it in the LNG storage tank (CT), and supplies the un-liquefied gas to the fuel tank (FT) for future use as fuel.

한편, 선박(S)의 연료소비처(E)는, 선박(S)의 추진용 엔진, 발전용 엔진, 가스 터빈 등, LNG를 연료로 공급받는 설비일 수 있다. 예를 들어 디젤유와 천연가스를 혼합하여 연료로서 사용하는 DF 엔진(예컨대 DFDG; Dual Fuel Diesel Generator), 150 ~ 400 bara(절대압력) 정도의 고압 가스를 공급받는 ME-GI 엔진 등일 수 있다.On the other hand, the fuel consuming destination E of the ship S may be a facility for receiving the LNG as fuel, such as a propulsion engine for a ship S, a power generation engine, a gas turbine, and the like. For example, a DF engine (e.g., DFDG; Dual Fuel Diesel Generator) used as a fuel by mixing diesel oil and natural gas, an ME-GI engine supplied with high pressure gas of about 150 to 400 bara (absolute pressure), and the like.

저장탱크에서 발생하는 증발가스 및 반송되는 증발가스의 양이 선내 연료소비처(E)의 연료필요량보다 많은 경우에는, 압축된 증발가스를 연료공급라인(FL)을 통해 연료소비처(E)로 우선 공급하고, 나머지 증발가스는 재액화라인(RL)을 통해 재액화기(200)를 거쳐 재액화하여 LNG 저장탱크(CT)에 재저장한다. 저장탱크에서 발생하는 증발가스 및 반송되는 증발가스의 양이 선내 연료소비처(E)의 연료필요량과 같은 경우에는 압축된 증발가스 전량을 연료소비처(E)로 공급할 수 있으며, 증발가스의 양이 연료필요량보다 적은 경우에는 연료탱크(FT)에 저장된 LNG 및 그로부터 발생하는 증발가스를 연료소비처(E)로 공급한다. When the amount of the evaporation gas generated in the storage tank and the amount of the evaporated gas to be returned is greater than the required amount of fuel in the in-vessel fuel consuming area E, the compressed evaporated gas is supplied to the fuel consuming area E through the fuel supply line FL And the remaining evaporated gas is re-liquefied through the re-liquefying line (RL) via the re-liquidator (200) and restored in the LNG storage tank (CT). When the amount of the evaporation gas generated in the storage tank and the amount of the evaporation gas to be returned are the same as the fuel required amount of the in-vessel fuel consuming entity (E), the entire amount of the compressed evaporation gas can be supplied to the fuel consuming destination (E) And supplies the LNG stored in the fuel tank (FT) and the evaporative gas generated therefrom to the fuel consuming destination (E).

본 실시예에서 연료탱크(FT)는 압력용기로 마련될 수 있다. 연료가스 공급라인(FGL)에는 감압장치(400)를 마련하여 연료탱크(FT)에서 발생하는 증발가스를 감압하여 증발가스 공급라인(BL)에 합류시킨다. In this embodiment, the fuel tank FT may be provided as a pressure vessel. The fuel gas supply line FGL is provided with a pressure reducing device 400 to reduce the pressure of the evaporation gas generated in the fuel tank FT and to join the evaporation gas supply line BL.

한편, 압축기(100)는 복수의 압축 실린더 및 중간 냉각기를 포함하는 다단 압축의 압축기(100)일 수 있는데, 연료소비처(E)의 연료공급 필요압력 등에 따라 압축 실린더와 중간 냉각기의 개수를 구성할 수 있다. 일 예로, 가스를 공급하는 연료소비처(E)가 ME-GI 엔진이라면 150 내지 400 bar로 증발가스를 압축할 수 있도록 압축기(100)를 구성할 수 있다. 압축기(100)는 하나의 압축기(100) 내에 복수 개의 압축 실린더가 배열된 구조 이외에, 복수 개의 압축기를 직렬로 연결한 구조도 될 수 있다. Meanwhile, the compressor 100 may be a multi-stage compression compressor 100 including a plurality of compression cylinders and an intercooler. The number of the compression cylinders and the number of the intercoolers may be determined depending on the fuel supply required pressure of the fuel consuming location E . For example, if the fuel consuming place E for supplying the gas is the ME-GI engine, the compressor 100 can be configured to compress the evaporation gas to 150 to 400 bar. The compressor 100 may have a structure in which a plurality of compressors are connected in series in addition to a structure in which a plurality of compression cylinders are arranged in one compressor 100.

DFDE나 DFDG, 가스 터빈 등과 같이 연료 필요압력이 대략 5 ~ 50 bara 정도로 비교적 낮은 연료소비처(E)에 증발가스를 공급할 때에는, 압축기(100)의 중간 단에서 연료공급라인(FL)을 분기시켜 연료를 공급할 수도 있다.The fuel supply line FL is branched at the intermediate stage of the compressor 100 to supply fuel to the fuel consuming area E at a relatively low fuel consumption point E such as DFDE, DFDG, gas turbine or the like at a fuel required pressure of about 5 to 50 bara, .

이를 위해 재액화라인(RL)에는 압축기(100)에서 압축된 증발가스를 압축기(100)로 도입될 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 재액화기(200)가 마련되고, 재액화기(200)의 하류에는 압축 및 냉각된 증발가스를 단열팽창시키는 팽창수단(250)이 마련되며, 재액화기(200) 및 팽창수단(250)을 거쳐 재액화된 LNG는 기액분리기(300)로 도입되어 기액분리된다. The re-liquefaction line (RL) is provided with a re-liquidator (200) for cooling the evaporated gas compressed by the compressor (100) by heat exchange with a vapor to be introduced into the compressor (100) The LNG that has been re-liquefied through the re-liquidator 200 and the expansion means 250 is introduced into the gas-liquid separator 300 to be gas-liquid separated.

압축되면서 증발가스의 온도는 높아지므로, LNG 저장탱크(CT)에서 발생하거나 LFS로부터 반송되어 압축되기 전의 증발가스와의 열교환을 통해 냉각시킬 수 있다. 압축기(100) 후단에서 연료소비처(E)의 연료로 우선 공급되고 잔량이 재액화라인(RL)을 통해 재액화기(200)로 공급된다. 따라서 압축되기 전의 증발가스의 유량이, 압축 후 재액화라인(RL)을 통해 재액화기(200)로 공급되는 압축된 증발가스의 유량보다 많기 때문에, 압축된 증발가스는 압축되기 전의 증발가스로부터 냉열을 공급받아 냉각 및 액화될 수 있다.As the temperature of the evaporation gas increases as it is compressed, it can be cooled by heat exchange with the evaporation gas that is generated in the LNG storage tank (CT) or conveyed from the LFS and compressed. Is supplied first to the fuel of the fuel consuming destination (E) at the rear end of the compressor (100) and the remaining amount is supplied to the re-liquidator (200) via the refueling line (RL). Therefore, since the flow rate of the evaporated gas before being compressed is larger than the flow rate of the compressed evaporated gas supplied to the re-liquidator 200 through the post-compression re-liquefaction line (RL), the compressed evaporated gas is cooled from the evaporated gas before being compressed And can be cooled and liquefied.

연료탱크(FT)는 압력용기로 마련하는데, 연료가스 공급라인(FGL)에 감압장치(400)를 마련하여, 연료탱크(FT)로부터 발생하는 증발가스는 감압장치(400)에서 감압한 후, 증발가스 공급라인(BL)에 합류시킬 수 있다. The fuel tank FT is provided as a pressure vessel and a pressure reducing device 400 is provided in the fuel gas supply line FGL so that the evaporation gas generated from the fuel tank FT is decompressed in the pressure reducing device 400, Can be joined to the evaporation gas supply line (BL).

재액화라인(RL)에서 재액화기(200)의 상류에는 냉각기(150)를 추가로 마련하여 압축기(100)에서 압축된 증발가스를 냉각하여 재액화기(200)로 공급할 수 있다. 도 2에는 냉각기(150)가 연료공급라인(FL)에 마련되는 것으로 표시되었으나, 필요에 따라 냉각기(150)는 연료공급라인(FL) 또는 재액화라인(RL)에 마련될 수 있다. A cooler 150 may be further provided upstream of the re-liquidator 200 in the re-liquefaction line RL to cool the evaporated gas compressed by the compressor 100 and supply the cooled liquid to the re- Although the cooler 150 is shown in FIG. 2 as being provided in the fuel supply line FL, the cooler 150 may be provided in the fuel supply line FL or the remelting line RL, if necessary.

재액화기(200)의 하류에는 팽창수단(250)을 마련하여, 압축기(100), 냉각기(150) 및 재액화기(200)를 거치면서 압축 및 냉각된 증발가스를 단열팽창시킴으로써 추가 냉각될 수 있도록 한다. An expansion means 250 is provided downstream of the re-liquidator 200 to allow the evaporation gas compressed and cooled while passing through the compressor 100, the cooler 150 and the re-liquidator 200 to be further cooled do.

팽창수단(250)은 예를 들어, 줄-톰슨 밸브와 같은 감압밸브로 마련될 수도 있고 팽창기(expander)로 마련될 수도 있다. 압축 및 냉각된 증발가스는 팽창수단(250)에서 단열팽창되면서 감압되고 액화되어, 기액분리기(300)로 도입된다. 팽창수단(250)을 통과하면서 연료탱크(FT)의 압력만큼 감압될 수 있다.The expansion means 250 may be provided as a pressure reducing valve, for example a line-thomson valve, or may be provided as an expander. The compressed and cooled evaporated gas is decompressed and liquefied while being thermally expanded in the expansion means (250), and introduced into the gas-liquid separator (300). Can be decompressed by the pressure of the fuel tank (FT) while passing through the expansion means (250).

기액분리기(300)의 상부로부터 연료탱크(FT)로는 가스분리라인(DL)이 연결되어, 기액분리기(300)에서 분리된 가스를 연료탱크(FT) 하부로 공급한다. 가스분리라인(DL)을 통해 연료탱크(FT)로 공급되는 가스의 적어도 일부는 연료탱크(FT) 하부의 LNG와 열교환되면서 재응축(re-condensing)될 수 있다. 특히 가스분리라인(DL)을 통해 연료탱크(FT)로 공급되는 가스는, 액화되지는 않았더라도 재액화기(200), 팽창수단(250) 등을 거치면서 냉각된 극저온의 가스이므로 연료탱크(FT)로 공급하더라도 탱크 내부의 온도 및 압력을 크게 높이지 않는다. 또한 연료탱크(FT) 하부의 LNG와의 열교환을 통해 가스 일부는 재응축될 수도 있다. A gas separation line DL is connected to the fuel tank FT from the upper portion of the gas-liquid separator 300 to supply the gas separated from the gas-liquid separator 300 to the lower portion of the fuel tank FT. At least a part of the gas supplied to the fuel tank FT through the gas separation line DL can be re-condensed while exchanging heat with the LNG under the fuel tank FT. The gas supplied to the fuel tank FT through the gas separation line DL is a cryogenic gas cooled through the re-liquidator 200, the expansion means 250 and the like even if it is not liquefied, ), The temperature and pressure inside the tank are not significantly increased. In addition, a part of the gas may be recycled through heat exchange with the LNG under the fuel tank (FT).

특히 연료탱크(FT) 하부에서 가스를 고르고 넓게 확산시키면, 탱크 하부의 LNG와의 열교환이 원활하게 이루어져, 가스 재응축이 활발히 이루어질 수 있고, 연료탱크(FT) 내압 상승이 보다 완만하게 이루어질 수 있으므로, 연료탱크(FT)의 설계압력을 높게 하지 않더라도 탱크 안전성을 확보할 수 있다. Particularly, when the gas is uniformly diffused from the lower portion of the fuel tank FT, the heat exchange with the LNG at the lower portion of the tank can be smoothly performed, the gas recondensation can be actively performed, and the increase in the internal pressure of the fuel tank FT can be made more smoothly, The safety of the tank can be ensured without increasing the design pressure of the fuel tank FT.

이를 위해 연료탱크(FT) 하부에 가스를 고르고 넓게 분포시킬 수 있도록 가스분리라인(DL)의 단부를 연료탱크(FT) 하부 또는 바닥을 따라 길게 연장되도록 마련하거나, 다공성 파이프 형태로 마련할 수 있다. 연료탱크(FT)의 하부에 저장된 LNG의 열교환 시간 및 접촉면적을 늘릴 수 있도록 충전재가 채워진 패킹(packing)층을 가스분리라인(DL)의 단부에 마련하는 것도 가능하다. To this end, the end of the gas separation line DL may be provided so as to extend along the bottom or bottom of the fuel tank FT so as to distribute the gas to the lower portion of the fuel tank FT, or may be provided in the form of a porous pipe . It is also possible to provide a packing layer filled with a filler at the end of the gas separation line DL so as to increase the heat exchange time and the contact area of the LNG stored in the lower portion of the fuel tank FT.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예에서는, 1) LNG 저장탱크(CT)에서 발생하는 증발가스(Boil-Off Gas) 및 LFS 등 선박의 외부로 LNG를 하역시 반송되는 증발가스를 압축하고; 2) 압축된 증발가스를 선박의 엔진 등 연료소비처(E)에 연료로 공급하면서; 3) 연료로 공급되고 남은 압축된 증발가스를 압축 전의 증발가스와 열교환시켜 냉각시키고; 4) 냉각된 후 팽창된 증발가스를 기액분리하여 액상의 LNG는 LNG 저장탱크(CT)로 저장하고, 기체는 선박의 연료로 사용되는 LNG가 저장되는 연료탱크(FT)의 하부로 공급하는 단계로 증발가스를 처리하게 된다. As described above, in this embodiment, 1) compressing the boil-off gas generated in the LNG storage tank CT and the evaporative gas transported when the LNG is unloaded to the outside of the ship such as LFS; 2) while supplying the compressed evaporative gas as fuel to the fuel consuming place (E) such as the engine of the ship; 3) cooling the remaining compressed and supplied evaporated gas by heat exchange with the evaporated gas before compression; 4) The liquid phase LNG is stored in the LNG storage tank (CT), and the gas is supplied to the lower part of the fuel tank (FT) storing the LNG used as the fuel of the ship To treat the evaporated gas.

이를 통해 선박(S)의 LNG 저장탱크(CT)에서 발생하거나 벙커링 시 반송되는 다량의 증발가스를 선내 엔진 등 연료소비처(E)에 연료로 공급할 수 있으며, 증발가스의 발생량이 많은 때에는 별도의 냉매 사이클 없이 증발가스 자체의 냉열로 재액화하여 저장함으로써, 수송 효율을 높이고, 선내 연료 공급도 원활하게 할 수 있다. It is possible to supply a large amount of evaporative gas generated in the LNG storage tank (CT) of the ship S or in bunkering to the fuel consuming destination E such as the inboard engine, and when the amount of evaporated gas is large, By re-liquefying and storing by the cold heat of the evaporative gas itself without a cycle, the transportation efficiency can be improved and the on-board fuel supply can be smoothly performed.

특히 압력용기로 된 별도의 연료탱크(FT)를 마련함으로써, 증발가스의 발생량이 적은 때에도 원활한 연료 공급이 이루어질 수 있도록 하고, 재액화되지 않은 가스를 연료탱크(FT) 하부에 공급하여 재응축될 수 있도록 함으로써, LNG 저장탱크(CT)의 안정성을 높이면서, 안전하고 경제적으로 증발가스를 처리할 수 있게 된다. In particular, by providing a separate fuel tank (FT) made of a pressure vessel, it is possible to smoothly supply the fuel even when the amount of generated evaporation gas is small and to supply the non-re-liquefied gas to the lower portion of the fuel tank (FT) The evaporation gas can be treated safely and economically while increasing the stability of the LNG storage tank (CT).

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

S: 선박
CT: LNG 저장탱크
FT: 연료탱크
E: 연료소비처
BL: 증발가스 공급라인
FGL: 연료가스 공급라인
RL: 재액화라인
FL: 연료공급라인
DL: 가스분리라인
100: 압축기
150: 냉각기
200: 재액화기
250: 팽창수단
300: 기액분리기
400: 감압장치
LFS: LNG를 공급받는 선박 외부의 설비
LFT: 연료저장용 탱크
SL: 벙커링 라인
RTL: 증발가스 반송라인
S: Ship
CT: LNG storage tank
FT: Fuel tank
E: Fuel Consumer
BL: Evaporative gas supply line
FGL: fuel gas supply line
RL: Re-liquefaction line
FL: fuel supply line
DL: gas separation line
100: Compressor
150: cooler
200: Re-liquidifier
250: Expansion means
300: gas-liquid separator
400: Pressure reducing device
LFS: Facilities outside the ship receiving LNG
LFT: Fuel storage tank
SL: Bunkering lines
RTL: Evaporative gas return line

Claims (7)

LNG 저장탱크가 마련되어 LNG를 저장 및 운반하는 선박의 증발가스 처리 시스템에 있어서,
상기 선박의 연료로 사용되는 LNG가 저장되는 연료탱크;
상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스(Boil-Off Gas) 및 상기 선박의 외부로 LNG를 하역시 반송되는 증발가스를 압축하는 압축기;
상기 압축기의 하류로부터 상기 선박의 연료소비처로 연결되어 압축된 상기 증발가스를 연료로 공급하는 연료공급라인;
상기 연료공급라인으로부터 분기되어 연료로 공급되고 남는 증발가스를, 상기 압축기로 도입될 증발가스와 열교환으로 냉각시켜 재액화하여 상기 LNG 저장탱크에 저장하는 재액화라인; 및
상기 재액화라인으로부터 분기되며 재액화되지 않은 증발가스를 상기 연료탱크의 하부로 공급하는 가스분리라인을 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
An evaporative gas treatment system for a ship in which an LNG storage tank is provided to store and transport LNG,
A fuel tank for storing LNG used as fuel for the ship;
A compressor for compressing a boil-off gas generated in the LNG storage tank and an evaporative gas transferred when the LNG is unloaded to the outside of the ship;
A fuel supply line connected to the fuel consuming destination of the ship from the downstream of the compressor and supplying the compressed evaporated gas as fuel;
A re-liquefaction line for re-liquefying the evaporation gas, which is branched from the fuel supply line and supplied as fuel, to the evaporation gas to be introduced into the compressor by heat exchange with the evaporation gas to be stored in the LNG storage tank; And
And a gas separation line for supplying an evaporated gas branched from the refill line and not refloated to the lower portion of the fuel tank.
제 1항에 있어서,
상기 재액화라인에 마련되며 상기 압축기에서 압축된 상기 증발가스를 상기 압축기로 도입될 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 재액화기;
상기 재액화기의 하류에 마련되어 압축 및 냉각된 상기 증발가스를 단열팽창시키는 팽창수단; 및
상기 재액화기 및 팽창수단을 거쳐 재액화된 LNG를 공급받아 기액분리하는 기액분리기를 더 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
The method according to claim 1,
A re-liquefier provided in the re-liquefaction line and cooling the evaporated gas compressed in the compressor by heat exchange with a vapor to be introduced into the compressor;
Expanding means provided downstream of the re-liquidator for thermally expanding the compressed and cooled evaporated gas; And
And a gas-liquid separator for receiving the liquid-liquefied LNG through the re-liquidator and the expansion means and performing gas-liquid separation.
제 2항에 있어서,
상기 LNG 저장탱크의 상부로부터 상기 압축기로 연결되는 증발가스 공급라인;
상기 연료탱크로부터 상기 증발가스 공급라인으로 연결되어, 상기 연료탱크에서 발생하는 증발가스를 상기 압축기로 공급하는 연료가스 공급라인;
상기 LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 상기 선박의 외부로 하역하는 벙커링 라인; 및
상기 벙커링 라인을 통해 LNG를 하역시 발생하는 증발가스를 반송하여 상기 증발가스 공급라인으로 공급하는 증발가스 반송라인을 더 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
3. The method of claim 2,
An evaporation gas supply line connected to the compressor from an upper portion of the LNG storage tank;
A fuel gas supply line connected from the fuel tank to the evaporation gas supply line, for supplying evaporation gas generated in the fuel tank to the compressor;
A bunkering line for unloading the LNG stored in the LNG storage tank to the outside of the ship; And
And an evaporation gas return line for returning the evaporation gas generated when the LNG is unloaded through the bunkering line to the evaporation gas supply line.
제 3항에 있어서,
상기 연료가스 공급라인에 마련되어 상기 연료탱크에서 발생하는 증발가스를 감압하는 감압장치를 더 포함하며,
상기 연료탱크는 압력용기로 마련되고, 상기 가스분리라인을 통해 상기 연료탱크로 공급되는 가스의 적어도 일부는 상기 연료탱크 하부의 LNG와 열교환으로 재응축(re-condensing)되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
The method of claim 3,
Further comprising a decompression device provided in the fuel gas supply line for decompressing the evaporated gas generated in the fuel tank,
Wherein the fuel tank is provided as a pressure vessel and at least a part of the gas supplied to the fuel tank through the gas separation line is re-condensed by heat exchange with the LNG below the fuel tank. Evaporative gas treatment system.
제 2항에 있어서,
상기 재액화라인에서 상기 재액화기의 상류에 마련되며 상기 압축기에서 압축된 증발가스를 냉각하는 냉각기를 더 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
3. The method of claim 2,
Further comprising a cooler provided upstream of said re-liquefier in said re-liquefaction line and cooling said evaporated gas compressed in said compressor.
LNG 저장탱크가 마련되어 LNG를 저장 및 운반하는 선박의 증발가스 처리 방법에 있어서,
1) 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스(Boil-Off Gas) 및 상기 선박의 외부로 LNG를 하역시 반송되는 증발가스를 압축하는 단계;
2) 압축된 상기 증발가스를 선박의 연료소비처에 연료로 공급하는 단계;
3) 연료로 공급되고 남은 압축된 상기 증발가스를 압축 전의 증발가스와 열교환시켜 냉각시키는 단계; 및
4) 냉각된 후 팽창된 증발가스를 기액분리하여 액상의 LNG는 상기 LNG 저장탱크로 저장하고, 기체는 상기 선박의 연료로 사용되는 LNG가 저장되는 연료탱크의 하부로 공급하는 단계를 포함하는 선박의 증발가스 처리 방법.
A method of treating an evaporative gas of a ship in which an LNG storage tank is provided to store and transport LNG,
1) compressing a boil-off gas generated in the LNG storage tank and an evaporative gas transferred when the LNG is unloaded to the outside of the ship;
2) supplying the compressed evaporated gas as fuel to a fuel consuming place of the ship;
3) cooling the remaining compressed evaporated gas supplied as fuel by heat exchange with the evaporated gas before compression; And
4) a step of gas-liquid separating the expanded evaporated gas after cooling to store the LNG in the liquid state as the LNG storage tank and supplying the gas to the lower part of the fuel tank where the LNG used as the fuel of the ship is stored; / RTI >
제 6항에 있어서,
상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스의 양이 상기 선박의 연료소비처에서의 연료필요량보다 적으면, 상기 연료탱크에 저장된 LNG 및 상기 연료탱크에서 발생하는 증발가스를 상기 연료소비처로 공급하는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 방법.
The method according to claim 6,
And the LNG stored in the fuel tank and the evaporative gas generated in the fuel tank are supplied to the fuel consuming destination when the amount of the evaporative gas generated in the LNG storage tank is smaller than the required amount of fuel in the fuel consuming place of the ship Of the ship.
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